مستشعر رادار متكامل 3 في 1 لمراقبة القنوات المفتوحة مع إمكانية تحميل البيانات عبر وحدة التحكم عن بعد (RTU).
الميزات الرئيسية
قياس السرعة والمستوى باستخدام الرادار المتكامل: يقيس سرعة التدفق السطحي ومستوى الماء، ثم يحسب معدل التدفق في الوقت الحقيقي للقنوات المفتوحة والمسطحات المائية الطبيعية.
تصميم القياس بدون تلامس: لا حاجة للمس الماء، مما يجعله مناسبًا للأنهار التي تحتوي على رواسب، وحطام عائم، ومياه الفيضانات، ومياه الصرف الصحي، والبيئات المسببة للتآكل.
تقنية رادار FMCW لقياس مستوى الماء: يستخدم قياس مستوى المياه بالرادار بتقنية FMCW لدعم مراقبة مستوى المياه بشكل مستقر وبدقة عالية.
كشف موثوق لسرعة سطح الماء: يدعم قياس سرعة التدفق السطحي باستخدام الرادار بنطاق سرعة أقصى يبلغ 40 م/ث.
دقة قياس عالية: تصل دقة سرعة التدفق إلى ±0.01 م/ث و ±2% FS, بينما تصل دقة مستوى الماء إلى ±3 مم و ±0.05% FS.
إعدادات تطبيق الهاتف المحمول بتقنية البلوتوث: تتيح تقنية البلوتوث المدمجة إمكانية ضبط المعلمات وتصحيح الأخطاء والصيانة في الموقع من خلال تطبيق جوال.
إصدار RTU مدمج اختياري: يدعم إصدار RD-600-R تحميل البيانات إلى الخوادم أو المنصات السحابية، مما يقلل الحاجة إلى أجهزة قياس عن بعد إضافية.
واجهات اتصال متعددة: يدعم RS485 RS232 SDI12 Modbus وخيار الإرسال اللاسلكي بما في ذلك 4G NB-IoT و LoRa.
دعم بروتوكولات متعددة في علم المياه: يدعم SL651 SZY206 MQTT HJ212 HTTP وبروتوكولات مخصصة لدمج منصات الحفاظ على المياه وإنترنت الأشياء.
حماية خارجية بمعيار IP68: مصمم بغلاف مقاوم للماء، وحماية من عكس القطبية، وحماية من الصواعق للاستخدام الميداني.
استهلاك منخفض للطاقة: مناسب لمحطات الرصد التي تعمل بالطاقة الشمسية والمواقع الهيدرولوجية النائية.
قابلية التكيف مع التطبيقات الواسعة: ينطبق على الأنهار والقنوات والتحكم في الفيضانات والصرف الصحي الحضري ومراقبة التدفق البيئي والري ومخارج الصرف الصحي وإدارة موارد المياه.
ال مقياس تدفق راداري متكامل JW-RD-600(HJ03) هو جهاز مراقبة تدفق المياه بدون تلامس مصمم لقياس سرعة السطح ومستوى المياه والتصريف المحسوب في القنوات المفتوحة والمجاري المائية الطبيعية.
يدمج هذا النظام قياس سرعة المياه باستخدام رادار دوبلر وقياس مستوى المياه باستخدام رادار FMCW في جهاز واحد. وباستخدام معايير هندسية محددة مسبقًا للقناة ومعايير حسابية هيدروليكية، يحول النظام البيانات المقاسة إلى معدل تدفق لحظي وتصريف تراكمي.
على عكس أجهزة استشعار السرعة المغمورة، يعمل مقياس التدفق الراداري هذا فوق سطح الماء. ولا يتطلب اتصالاً مباشراً بمياه الصرف الصحي أو الرواسب أو المياه الجارية، مما يجعله خياراً عملياً للمراقبة في المواقع التي يصعب الوصول إليها.
تشمل التطبيقات النموذجية ما يلي:
مراقبة تصريف الأنهار
قياس تدفق قناة الري
تصريف مياه الأمطار في المناطق الحضرية
الوقاية من الفيضانات والإنذار المبكر
مراقبة مياه الصرف الصحي في القنوات المفتوحة
رصد موارد المياه
محطات الرصد الهيدرولوجي عن بعد
يمكن توصيل المستشعر بجهاز تسجيل البيانات أو وحدة التحكم عن بعد أو منصة المراقبة من خلال واجهات الاتصال المدعومة.
يستخدم جهاز JW-RD-600 مبدأين لقياس الرادار بالإضافة إلى خوارزمية حساب التدفق القائمة على القناة.
2.1 قياس سرعة سطح الماء باستخدام رادار دوبلر
يستخدم مستشعر السرعة المدمج تقنية رادار الميكروويف بتردد 24 جيجاهرتز.
ينقل هذا الجهاز موجات كهرومغناطيسية باتجاه سطح الماء المتدفق. وتعكس معالم السطح المتحركة الإشارات، مما ينتج عنه انزياح تردد دوبلر.
يقوم الجهاز بمعالجة فرق التردد هذا لحساب سرعة سطح الماء.
تتضمن عملية القياس ما يلي:
إرسال موجات الرادار باتجاه سطح الماء.
استقبال إشارات الميكروويف المنعكسة.
الكشف عن انزياح تردد دوبلر.
معالجة الإشارات لتحديد سرعة السطح.
تطبيق تصحيحات زاوية القياس والتصحيحات الهيدروليكية.
يوفر الجهاز تحديد اتجاه التدفق تلقائيًا وتصحيح الزاوية الرأسية المدمج.
لأن رادار دوبلر يقيس حركة السطح، فإنه يتطلب سطح ماء مناسب وموقع قياس مستقر.
يمكن أن تؤثر الاضطرابات المفرطة والرياح القوية وظروف السطح غير العادية أو عدم كفاية انعكاس الرادار على موثوقية القياس.
2.2 قياس مستوى الماء باستخدام رادار FMCW
يستخدم مستشعر مستوى الماء تقنية الرادار ذات الموجة المستمرة المعدلة التردد (FMCW).
يقوم الجهاز بإرسال موجات كهرومغناطيسية معدلة التردد باتجاه سطح الماء ويستقبل انعكاساتها.
يقوم المستشعر بحساب المسافة إلى سطح الماء من خلال تحليل فرق التردد بين الإشارات المرسلة والمستقبلة.
ثم يتم تحديد مستوى الماء باستخدام الارتفاع المرجعي المُحدد أو ارتفاع قاع القناة.
تم تحديد تكوينين للمستشعر:
JW-RD-600(HJ03)(A): رادار بتردد 60 جيجاهرتز، مدى قياس من 0.2 إلى 7 أمتار.
JW-RD-600(HJ03)(B): رادار بتردد 80 جيجاهرتز، مدى قياس من 0.4 إلى 40 متر.
ينبغي اختيار الإصدار المناسب وفقًا لنطاق مستوى المياه المتوقع، وارتفاع التركيب، وبيئة المراقبة.
2.3 حساب تدفق القناة المفتوحة
يقوم الجهاز بحساب التدفق باستخدام مبدأ السرعة والمساحة.
Q = A × V
أين:
س: معدل التدفق الحجمي (م³/ث)
أ: مساحة المقطع العرضي المبلل (م²)
V: متوسط سرعة التدفق (م/ث)
يقيس رادار دوبلر سرعة السطح بدلاً من قياس متوسط السرعة بشكل مباشر عبر المقطع العرضي للقناة.
تقوم الخوارزمية الهيدروليكية للجهاز بتقدير متوسط السرعة باستخدام سرعة السطح ومعلمات القناة وعوامل التصحيح.
ثم يتم دمج متوسط السرعة المحسوب مع مساحة المقطع العرضي المبلل لتحديد معدل التدفق اللحظي.
للحصول على نتائج موثوقة، يجب على المستخدمين ضبط هندسة القناة بشكل صحيح.
كما يوفر الجهاز قيم التدفق التراكمي لرصد موارد المياه وسجلات التصريف.
مهم: تعتمد دقة حساب التدفق على هندسة الموقع، والظروف الهيدروليكية، وتكوين معلمات القناة، وجودة التركيب. ولا تكفي دقة سرعة السطح وحدها لتحديد دقة التصريف الكلي.
3. المواصفات الفنية
المواصفات العامة
المعلمة
مواصفة
نموذج المنتج
JW-RD-600(HJ03)
إصدارات المنتج
(أ) / (ب)
مخرجات القياس
سرعة السطح، مستوى الماء، التدفق اللحظي، التدفق التراكمي
مبدأ القياس
هوائي ميكروستريب مستوٍ، CW + FMCW
وضع التشغيل
تلقائي / قياس عن بعد
درجة حرارة التشغيل
من -30 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية
جهد التشغيل
7-30 فولت تيار مستمر
العمل الحالي
≤28 مللي أمبير عند 12 فولت تيار مستمر
تيار الاستعداد
أقل من 1 مللي أمبير
تصنيف الحماية
IP68
مستوى الحماية من الصواعق
6 كيلو فولت
تواصل
RS485 / RS232
خرج تناظري
تكوين 4-20 مللي أمبير؛ تأكد من التوافر
خيارات الاتصال اللاسلكي
4G / LoRa، رهناً بالتكوين
قياس سرعة الرادار
المعلمة
مواصفة
تردد الرادار
24 جيجاهرتز
نطاق قياس السرعة
0.03–20 م/ث
أقصى مدى للرادار (يدوي)
40 متراً
دقة السرعة
±0.01 م/ث؛ ±1% FS
زاوية الهوائي
12 درجة
اتجاه التدفق
تحديد هوية النظام
تصحيح الزاوية
تصحيح الزاوية الرأسية المدمج
قياس مستوى الماء بالرادار
المعلمة
النسخة أ
الإصدار ب
تردد الرادار
60 جيجاهرتز
80 جيجاهرتز
نطاق القياس
0.2–7 م
0.4–40 متر
دقة القياس
±2 مم
±3 مم
زاوية الهوائي
8°
8°
أبعاد
160 × 100 × 89.9 مم
235.4 × 100 × 104 مم
وزن
أقل من 1 كجم
أقل من 1.5 كجم
قد تختلف المواصفات حسب التكوين المُختار. يُرجى التأكد من إصدار الطراز ومتطلبات الإخراج قبل الطلب.
4. المقاطع العرضية للقنوات المفتوحة المدعومة
تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لمقياس التدفق الراداري JW-RD-600 في دعمه لأشكال القنوات المختلفة.
بخلاف مستشعر مستوى الماء الذي يبلغ فقط عن ارتفاع الماء، يستخدم مقياس التدفق الراداري معلمات المقطع العرضي لحساب التصريف.
قنوات دائرية
بالنسبة للأنابيب الدائرية التي تحمل تدفقًا حر السطح مملوءًا جزئيًا، يقوم المستخدمون بتكوين ما يلي:
نوع القناة
المسافة من جهاز الرادار إلى قاع القناة
نصف قطر القناة الدائرية
يمكن أن يكون هذا التكوين ذا صلة بقنوات تصريف مياه الأمطار والصرف الصحي المناسبة.
قنوات شبه منحرفة
تُعد المقاطع العرضية شبه المنحرفة شائعة في مشاريع الري الزراعي ونقل المياه.
تشمل المعايير المطلوبة ما يلي:
عرض الجزء السفلي من القناة
عرض الجزء العلوي من القناة
ارتفاع القناة
المسافة من الجهاز إلى قاع القناة
تسمح هذه المعايير للبرنامج بحساب مساحة المقطع العرضي المبلل عند مستويات المياه المختلفة.
قنوات مستطيلة ومثلثة
يمكن تمثيل الأشكال الهندسية المستطيلة والمثلثة باستخدام إعدادات معلمات القناة شبه المنحرفة المناسبة.
يمكن استخدامها في قنوات الصرف والري المصممة هندسياً حيث تكون أبعاد القناة معروفة.
قنوات على شكل حرف U
يدعم الجهاز أيضًا تكوينات القنوات على شكل حرف U.
هذه الأمور ذات صلة بأنظمة الصرف الصحي وأنظمة نقل المياه المصممة.
توصيات التركيب: قم بفحص أبعاد القناة وتأكد من ظروف التدفق الفعلية قبل ضبط الجهاز. قد تؤدي معلمات المقطع العرضي غير الصحيحة إلى أخطاء كبيرة في حساب التصريف حتى عندما تبدو قراءات مستوى الماء وسرعته طبيعية.
5. الاتصال، Modbus RTU، وتحميل البيانات عن بُعد
تم تصميم جهاز JW-RD-600 ليتكامل مع أنظمة جمع البيانات الهيدرولوجية وأنظمة المراقبة عن بعد.
اتصالات RS485 و Modbus RTU
يدعم المنتج معيار الاتصال Modbus RTU.
جلسة
تقصير
واجهة المستخدم
RS485
معدل الباود
9600 بت في الثانية
بتات البيانات
8
التكافؤ
لا أحد
توقف البتات
1
بروتوكول الاتصال
Modbus RTU
تشمل رموز وظائف Modbus المدعومة ما يلي:
0x03 — قراءة سجلات الاحتفاظ
0x04 — قراءة سجلات الإدخال
0x06 — كتابة سجل تخزين واحد
0x10 — كتابة سجلات تخزين متعددة
توفر قائمة التسجيل إمكانية الوصول إلى سرعة السطح، ومستوى الماء، والتصريف اللحظي، والتدفق التراكمي، واتجاه التدفق، ومعلومات التشخيص.
تدعم سجلات التكوين أيضًا شكل القناة، ومعلمات القياس، والإعدادات التسلسلية، ووضع السكون.
لأغراض تكامل النظام، يمكن توصيل الجهاز بوحدة طرفية عن بعد متوافقة، أو وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة، أو بوابة جمع البيانات.
تكامل وحدات التحكم عن بعد الهيدرولوجية
بالنسبة لمشاريع مراقبة المياه عن بعد، يمكن أن يشكل مقياس تدفق الرادار جزءًا من نظام القياس عن بعد.
مسار البيانات النموذجي هو:
مقياس تدفق الرادار ← وحدة طرفية عن بعد RS485/Modbus ← وحدة طرفية عن بعد هيدرولوجية ← شبكة اتصالات ← منصة مراقبة
يمكن لوحدة التحكم عن بعد (RTU) جمع بيانات القياس ونقلها عبر شبكة الاتصالات المختارة للمشروع.
تحدد وثائق المنتج دعم بروتوكول SL651 الهيدرولوجي في تكوينات RTU المناسبة.
تشمل خيارات الاتصال اللاسلكي تقنية الجيل الرابع (4G) وتقنية LoRa، وذلك رهناً بالأجهزة المرفقة وإعدادات الاتصال.
بالنسبة لإصدارات القياس عن بعد المتكاملة، يجب التأكد من متطلبات تقنية الاتصال اللاسلكي الدقيقة، وتكوين شريحة SIM، ودعم البروتوكول، ومتطلبات الاتصال السحابي قبل النشر.
يدعم مقياس تدفق الرادار القياس المستمر والتشغيل المؤقت في وضع السكون.
يوفر التشغيل المستمر تحديثات متكررة للقياس ولكنه يتطلب طاقة أكبر.
يقلل وضع السكون المؤقت من استهلاك الطاقة عن طريق السماح للجهاز بالدخول في حالة طاقة منخفضة بين القياسات.
ومع ذلك، يوضح الدليل أن التغيرات في التدفق أثناء فترات النوم يمكن أن تخلق اختلافات بين التدفق التراكمي المحسوب والتدفق الفعلي.
لذلك، بالنسبة لرصد الفيضانات أو التطبيقات التي تتطلب تصريفًا تراكميًا دقيقًا، ينبغي تجنب فترات النوم الطويلة ما لم يكن تأثيرها على جودة البيانات مقبولًا.
8. مقياس تدفق الرادار بدون تلامس مقابل مستشعر التدفق المغمور
مقارنة
مقياس تدفق الرادار
مستشعر التدفق المغمور
موقع المستشعر
فوق الماء
عند ملامسة الماء
قياس السرعة
سرعة السطح
يعتمد ذلك على طريقة الاستشعار وموضعها
ملامسة الماء
لا
نعم
صيانة القنوات
لا يلزم إزالة المستشعر من الماء للوصول العادي
قد يتطلب الأمر الوصول إلى المكونات المغمورة
حساب الخروج
يستخدم هندسة القناة والتصحيح الهيدروليكي
يعتمد ذلك على نوع المستشعر وطريقة القياس
القيود الرئيسية
ظروف السطح، التركيب، النموذج الهيدروليكي
التلوث، أو الرواسب، أو الغمر، أو العوامل الخاصة بالمستشعر
مقارنة
مقياس تدفق الرادار
مستشعر التدفق المغمور
موقع المستشعر
فوق الماء
عند ملامسة الماء
قياس السرعة
سرعة السطح
يعتمد ذلك على طريقة الاستشعار وموضعها
ملامسة الماء
لا
نعم
صيانة القنوات
لا يلزم إزالة المستشعر من الماء للوصول العادي
قد يتطلب الأمر الوصول إلى المكونات المغمورة
حساب الخروج
يستخدم هندسة القناة والتصحيح الهيدروليكي
يعتمد ذلك على نوع المستشعر وطريقة القياس
القيود الرئيسية
ظروف السطح، التركيب، النموذج الهيدروليكي
التلوث، أو الرواسب، أو الغمر، أو العوامل الخاصة بالمستشعر
لا توجد طريقة متفوقة بشكل عام.
يُعد قياس الرادار مفيدًا بشكل خاص عندما يُفضل التركيب بدون تلامس، في حين أن تقنيات التدفق الأخرى قد تكون أكثر ملاءمة لمتطلبات هيدروليكية أو دقة مختلفة.
9. أنشئ نظام مراقبة تدفق القنوات المفتوحة الخاص بك باستخدام JW-IoT
توفر شركة JW-IoT معدات قياس تدفق الرادار للمراقبة الهيدرولوجية، وإدارة مياه الري، والصرف الصحي الحضري، ومراقبة موارد المياه عن بعد.
يجمع جهاز JW-RD-600(HJ03) بين قياس سرعة السطح بدون تلامس، واستشعار مستوى المياه بالرادار، وحساب التصريف القائم على القناة في جهاز واحد.
بالنسبة للمشاريع التي تتطلب الوصول إلى البيانات عن بعد، يمكن دمج مقياس تدفق الرادار مع وحدات التحكم عن بعد المتوافقة، ومعدات الاتصالات، ومنصات المراقبة.
تواصل مع JW-IoT لمناقشة اختيار النموذج، وهندسة القناة، ومتطلبات الاتصال، وظروف التركيب، وتكامل المشروع.
يقيس سرعة سطح الماء ومستوى الماء بشكل مباشر، ثم يحسب التصريف اللحظي والتدفق التراكمي باستخدام هندسة القناة المُهيأة والنموذج الهيدروليكي.
Q
2. هل يلامس مقياس تدفق الرادار الماء؟
A
لا. يتم تركيب جهاز JW-RD-600 فوق سطح الماء ويستخدم تقنية الرادار الميكروويفي للقياس بدون تلامس.
Q
3. ما هو نطاق قياس السرعة؟
A
وفقًا لدليل المنتج، فإن نطاق قياس السرعة هو 0.03-20 م/ث، بدقة محددة تبلغ ±0.01 م/ث و ±1% FS.
Q
4. ما الفرق بين النسختين أ و ب؟
A
يستخدم الإصدار (أ) رادارًا لقياس مستوى الماء بتردد 60 جيجاهرتز ومدى يتراوح بين 0.2 و7 أمتار. أما الإصدار (ب) فيستخدم رادارًا لقياس مستوى الماء بتردد 80 جيجاهرتز ومدى يتراوح بين 0.4 و40 مترًا.
يستخدم كلا الإصدارين رادار دوبلر بتردد 24 جيجاهرتز لقياس سرعة السطح.
Q
5. كيف يتم حساب تصريف القناة المفتوحة؟
A
يحدد الجهاز سرعة السطح ومستوى الماء، ويقدر متوسط السرعة، ويحسب مساحة المقطع العرضي المبلل، ويطبق النموذج الهيدروليكي المُكوّن للحصول على التصريف.
Q
6. هل يمكنه قياس التدفق في أنبوب تصريف دائري؟
A
يدعم هذا النظام هندسة القنوات الدائرية حيث تحتوي القناة على تدفق سطح حر مناسب وتلبي شروط القياس متطلبات التركيب.
لا ينبغي افتراض أنه يقيس تدفق الأنابيب المضغوطة بالكامل.
Q
7. هل يدعم مقياس تدفق الرادار بروتوكول Modbus RTU؟
A
نعم. يدعم الجهاز اتصال Modbus RTU عبر RS485، بما في ذلك وظائف قراءة السجلات القياسية ووظائف التكوين.
Q
8. هل يمكنه تحميل البيانات إلى منصة مراقبة سحابية؟
A
نعم، من خلال وحدة طرفية عن بُعد متوافقة أو خيار قياس عن بُعد مُهيأ. يجب أن تتطابق واجهة الاتصال اللاسلكي وبروتوكول السحابة المحدد مع إصدار المنتج المُختار ومتطلبات النظام.
Q
9. هل يمكن استخدام الطاقة الشمسية في مقياس تدفق الرادار؟
A
بفضل انخفاض تيار التشغيل والاستعداد، يُعد هذا الجهاز مناسبًا للدمج في محطات المراقبة التي تعمل بالطاقة الشمسية. يجب حساب سعة البطارية وحجم الألواح الشمسية واستهلاك الطاقة للقياس عن بُعد لكل موقع على حدة.
Q
10. هل الحماية بمعيار IP68 كافية للاستخدام الخارجي؟
A
يتميز الجهاز بحماية IP68. ومع ذلك، تظل توصيلات الكابلات الصحيحة، والتركيب السليم، والحماية من الصواعق، وظروف التشغيل المناسبة أموراً بالغة الأهمية.
لا ينبغي تفسير معيار IP68 على أنه إذن بتشغيل الجهاز وهو مغمور بالماء.
Q
11. هل يمكن لمقياس تدفق الرادار مراقبة التدفق العكسي؟
A
يحدد الدليل تحديد اتجاه تدفق المياه التلقائي وإعدادات القياس القابلة للتكوين للأمام والخلف وثنائي الاتجاه.
ينبغي اختيار التكوين وفقًا للظروف الهيدروليكية الفعلية.
+86 13520127780 
info@jingelway.com
